网络爆轰驱动飞片的设计技术*
2012-09-19张友君裴晓阳杜金梅
爆炸与冲击 2012年5期
张友君,谷 岩,裴晓阳,杜金梅,杨 佳,喻 寅
(中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室,四川 绵阳 621900)
高能炸药具有较高的化学释放能和较快的反应速度,是一种常用的高压冲击波能源。在化爆加载中,利用高能炸药爆轰释放的化学能转变为飞片的动能,已有了一系列的化爆加载装置,如接触爆炸、空腔增压、多级飞片增压、二维会聚增压等方法[1]。目前的化爆加载装置大都采用平面波透镜传爆主炸药的方式驱动飞片,这种装置获得的飞片击靶速度为数千米每秒,相应的冲击加载压力范围为几十至几百吉帕。而在研究材料的损伤与断裂、低压冲击相变以及弹塑性形变特性等动态响应时,需要使待测样品受到的冲击应力位于较低的区间。目前,获得数百米每秒击靶速度或产生几吉帕压力大多使用一级气体炮,而爆轰驱动技术结构相对简单、体积小、容易与测试仪器同步工作(如原位实时测量、高速摄影)等[2],因此研究化爆驱动飞片在低速和稳定状态下的加载技术十分必要。
在平面波透镜结构的加载装置中,为了在材料中获得较低的冲击压力,可采用低爆速炸药或加惰性材料衰减层等方法[3]。В.И.Цыпкцнн[4]对TNT炸药爆轰产物经过不同厚度空气隙驱动10mm铜飞片的运动过程进行了实验研究,表明随着空气隙的增大,飞片速度下降,但空气隙增加到一定厚度时飞片速度难以再继续下降。赵剑衡等[5]结合实验和数值模拟研究了在炸药透镜和飞片之间引入空腔对爆轰驱动飞片的影响,结果表明引入空腔的爆轰加载装置可以推动6mm铜飞片达到约1km/s的速度。……
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